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1. Introducción
La investigación en educación química en torno a modelos (ya sea a nivel curricular o como estrategia de enseñanza) ha tomado una importancia creciente, debido a nuevas finalidades educativas que demandan que los estudiantes logren 'saber hacer química', es decir, ser competentes en la aplicación de los conocimientos científicos a su propia realidad. Ya no es necesario almacenar información en la memoria, sino que los profesores han de procurar que lo que se enseña se aprenda de manera significativa, para que se pueda aplicar y ello permita continuar aprendiendo. Esta nueva orientación de los currículos, tanto de la enseñanza básica como de la universitaria, obliga a diseñar con urgencia una nueva manera de practicar la química en la formación inicial de los profesores de ciencias.
Esta investigación abarca diversos campos: el estudio de las experiencias o fenomenografía (Andersson, 1990); los perfiles conceptuales (Mortimer, 1995); la influencia del contexto (Taber, 2006; Bulte et al., 2006); el análisis del discurso en el aula (Mortimer, 1998); el conocimiento pedagógico del contenido (Shulman, 1986). Todos ellos convergen en una pregunta central: cómo se construye (y se desarrolla) la 'actividad científica escolar', concretada en 'actividad química escolar' (AQE). Una actividad científica que sea competente ha de conseguir involucrar a los alumnos, los cuales han de poner en juego sus capacidades cognitivas: pensar, hacer y comunicar de manera coherente. Y para ello va a ser necesario que puedan representarse mentalmente y de manera simbólica las situaciones experimentales en la que están interviniendo. Con ello, los alumnos pueden 'entrar en el juego de la química' (Gilbert et al., 2002), es decir, desarrollar actividad química genuina (Prins et al., 2008), la cual, aunque no sea idéntica a la de los químicos, pueda también generar criterio químico. Esta actividad comprende las condiciones de emergencia de los 'modelos' que serán adecuados a esta química comprensiva, aplicable, que queremos que se aprenda en nuestros centros de enseñanza.
Para el análisis del proceso de modelización del cambio químico en el aula, aplicamos y conjugamos las ideas que describen Izquierdo (2004), Izquierdo y Adúriz Bravo (2003), Izquierdo et al. (1999a; 1999b) y Espinet, et al. (2010) según la caracterización de ciencia escolar de Adúriz Bravo e Izquierdo (2009). En esta investigación nos preguntamos cómo sintonizan los lenguajes, los experimentos y las representaciones (LER) en un proceso de 'modelación' cuyo resultado sea el conocimiento químico escolar competente.
2. Marco teórico
Creemos, como muchos profesores de química, que tener criterio químico es ser capaz de identificar los 'cambios químicos' en el mundo que nos rodea. Por ello es sorprendente que, en la mayoría de los libros de texto, el capítulo dedicado a los cambios químicos se sitúa después de otros capítulos dedicados a los átomos y a los enlaces, a las fórmulas y a la estequiometría. Nuestra investigación aporta un punto de partida diferente: considera que 'estudiar química' es mantener abierta una pregunta sobre lo que son estos cambios con un esfuerzo constante para controlarlos y, así, desarrollar la intuición sobre cómo se actúa al intervenir en los cambios químicos que contribuye a elaborar las respuestas. (Desarrollamos esta idea en el apartado 2.1.)
Con ello, proponemos tomar en serio algunos fenómenos concretos escogidos cuidadosamente y presentarlos a los alumnos como problemas abiertos que proporcionan el contexto y la oportunidad para introducir las ideas químicas fundamentales, gracias a las cuales el problema toma sentido, se resuelve y puede relacionarse con otros problemas significativos para la química. Es decir, 'modelizamos el fenómeno':1 lo 'colonizamos' al aplicarle las ideas químicas (las leyes del cambio químico) y al representarlo, en la medida de lo posible, mediante la teoría atómica que permitirá llegar a introducir el lenguaje de fórmulas, imprescindible para comunicar 'lo que pasa' cuando se produce un cambio químico. Con ello, un cambio 'natural' se transforma en un cambio químico, que será un ejemplo para identificar otros similares. (Lo veremos en el apartado 2.2.).
Se podría avanzar así, paso a paso, aprendiendo a controlar interacciones entre materiales, a lo largo de los cursos de primaria y secundaria, y también en la universidad, para ir elaborando evidencias y conceptos en relación con los cambios químicos que son relevantes para el arte, la biología, la geología, la filosofía, la historia, la industria, la vida cotidiana, la tecnología. (Se proponen criterios para programar según esta perspectiva en el apartado 2.3.) Finalmente, en el apartado 2.4 hacemos un resumen de estas reflexiones y formulamos una de las preguntas que orientan nuestra investigación.
Explicación:
eapero averte ayudado